AT510446B1 - ELECTRICAL MACHINE - Google Patents

ELECTRICAL MACHINE Download PDF

Info

Publication number
AT510446B1
AT510446B1 ATA1911/2010A AT19112010A AT510446B1 AT 510446 B1 AT510446 B1 AT 510446B1 AT 19112010 A AT19112010 A AT 19112010A AT 510446 B1 AT510446 B1 AT 510446B1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
cooling
electrical machine
housing part
face
region
Prior art date
Application number
ATA1911/2010A
Other languages
German (de)
Other versions
AT510446A4 (en
Inventor
Aldo Dipl Ing Fh Bregant
Andreas Dipl Ing Fh Nimmervoll
Robert Berger
Gernot Fucker
Original Assignee
Avl List Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Avl List Gmbh filed Critical Avl List Gmbh
Priority to ATA1911/2010A priority Critical patent/AT510446B1/en
Priority to EP11787829.8A priority patent/EP2641318B1/en
Priority to CN2011800611546A priority patent/CN103415982A/en
Priority to PCT/EP2011/070335 priority patent/WO2012066069A2/en
Priority to US13/988,341 priority patent/US20130293041A1/en
Priority to JP2013539255A priority patent/JP2013543369A/en
Application granted granted Critical
Publication of AT510446B1 publication Critical patent/AT510446B1/en
Publication of AT510446A4 publication Critical patent/AT510446A4/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807—Rotary generators
    • H02K7/1815—Rotary generators structurally associated with reciprocating piston engines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Elektrische Maschine (14), insbesondere für ein Stromerzeugungsaggregat (40) zur Reichweitenausdehnung eines Elektrofahrzeuges, mit einem insbesondere gusstechnisch hergestellten zylindrischen Gehäuseteil (2b) zur Aufnahme eines Stators (14a) und eines Rotors (13), in welchem Gehäuseteil (2b) zumindest eine von einem Kühlmedium mäanderförmig durchströmte Kühlkanalanordnung (51) angeordnet ist. Um auf möglichst einfache Weise eine bestmögliche Wärmeabfuhr zu erzielen, ist vorgesehen, dass die Kühlkanalanordnung (51) eine Mehrzahl von im Wesentlichen parallelen, sich in Achsrichtung der elektrischen Maschine (14) erstreckenden Kühlkammern (51a) aufweist, welche an zumindest einer ersten Stirnseite (33) des Gehäuseteiles (2b) offen ausgebildet sind, wobei jede Kühlkammer (51a) durch Wände (51a') begrenzt ist, wobei in zumindest eine Kühlkammer (51a) von der ersten Stirnseite (33) her eine zu den Wänden (51a') beabstandete Umlenkeinrichtung (57) eingebracht ist.The invention relates to an electric machine (14), in particular for a power generating unit (40) for extending the range of an electric vehicle, comprising a cylindrical housing part (2b), in particular cast, for accommodating a stator (14a) and a rotor (13), in which housing part (FIG. 2b) at least one of a cooling medium in a meandering flow through the cooling channel arrangement (51) is arranged. In order to achieve the best possible heat dissipation in the simplest possible way, it is provided that the cooling channel arrangement (51) has a plurality of substantially parallel cooling chambers (51a) extending in the axial direction of the electric machine (14), which at least one first end face (51). 33) of the housing part (2b) are open, wherein each cooling chamber (51a) is bounded by walls (51a '), wherein in at least one cooling chamber (51a) from the first end face (33) forth to the walls (51a') spaced deflecting device (57) is introduced.

Description

österreichisches Patentamt AT510 446B1 2012-04-15Austrian Patent Office AT510 446B1 2012-04-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere für ein Stromerzeugungsaggregat zur Reichweitenausdehnung eines Elektrofahrzeuges, mit einem insbesondere gusstechnisch hergestellten zylindrischen Gehäuseteil zur Aufnahme eines Stators und eines Rotors, in welchem Gehäuseteil zumindest eine von einem Kühlmedium mäanderförmig durchströmte Kühlkanalanordnung angeordnet ist.The invention relates to an electrical machine, in particular for a power generating unit for range expansion of an electric vehicle, with a cylindrical housing part, in particular cast technology, for receiving a stator and a rotor, in which housing part at least one cooling channel arrangement through which a cooling medium flows meander-shaped.

[0002] Die DE 100 22 146 A1 beschreibt einen Ständer mit Kühlrohren für eine elektrische Maschine mit rotierendem Innenläufer, welcher Ständer wenigstens ein Elektro-Blechpaket und mehrere mittels Vergießen angeordnete Kühlrohre aufweist, wobei die Kühlrohre in zumindest einem durch Vergießen wärmeleitenden Materials gebildeten Gusskörper eingebettet sind, der am Blechpaket anliegt und/oder von diesem umfasst ist.DE 100 22 146 A1 describes a stator with cooling tubes for an electric machine with a rotating inner rotor, which stator has at least one electric laminated core and a plurality of cooling tubes arranged by means of casting, the cooling tubes being embedded in at least one cast body formed by casting thermally conductive material are, which rests on the laminated core and / or is covered by this.

[0003] Ein gegossener Formteil eines Elektromotors ist aus der EP 0 899 852 A1 bekannt. Dabei ist ein Ständergehäuse eines Elektromotors als gegossener Formteil mit mindestens einer axial durchgehenden, außerhalb der Direktverbindung der beiden Stirnseiten des Ständergehäuses verlaufenden und/oder mit mindestens einer in Axialrichtung mäander- oder wellenförmigen Gehäuseinnenrippe gebildet.A cast molded part of an electric motor is known from EP 0 899 852 A1. In this case, a stator housing of an electric motor is formed as a cast molding with at least one axially continuous, outside the direct connection of the two end sides of the stator housing extending and / or with at least one meandering or wavy in the axial direction housing inner fin.

[0004] Weiters ist aus der DE 101 31 119 A1 ein Elektromotor mit Kühlschlange bekannt, welche mäanderförmig als flächenartiges Gebilde ausgebildet ist und aus gut wärmeleitendem Material sowie aus Umlenkungen aus Kunststoff besteht.Furthermore, from DE 101 31 119 A1 an electric motor with cooling coil is known, which is meander-shaped as a sheet-like structure and consists of good heat-conducting material and deflections made of plastic.

[0005] Bei insbesondere in einem Aluminium-Druckgussverfahren hergestellten Gehäuseteilen ist eine für eine optimale Wärmeabfuhr vorteilhafte mäanderartige Gestaltung der Kühlkanäle kaum oder nur sehr schwer mit erhöhtem gusstechnischen Aufwand zu realisieren.In particular, in a die-cast aluminum housing parts produced a favorable for optimal heat removal meandering design of the cooling channels is difficult or very difficult to realize with increased casting costs.

[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und bei einer elektrischen Maschine auf möglichst einfache Weise eine optimale Kühlung zu erzielen.The object of the invention is to avoid these disadvantages and to achieve optimal cooling in an electric machine in the simplest possible way.

[0007] Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Kühlkanalanordnung eine Mehrzahl von im Wesentlichen parallelen, sich im wesentlichen in Achsrichtung der elektrischen Maschine erstreckende, vorzugsweise mitgegossene Kühlkammern aufweist, welche an zumindest einer ersten Stirnseite des Gehäuseteiles offen ausgebildet sind, wobei jede Kühlkammer durch, vorzugsweise sich im wesentlichen in Achsrichtung erstreckende, Wände begrenzt ist, und dass in zumindest eine Kühlkammer von der ersten Stirnseite her eine zu den Wänden beabstandete Umlenkeinrichtung eingeschoben ist.According to the invention this is achieved in that the cooling channel arrangement comprises a plurality of substantially parallel, extending substantially in the axial direction of the electric machine, preferably mitgegossene cooling chambers which are formed open at least a first end face of the housing part, each cooling chamber through , Preferably, extending substantially in the axial direction, walls is limited, and that in at least one cooling chamber from the first end side of a spaced apart from the walls deflection device is inserted.

[0008] Vorzugsweise ist die Umlenkeinrichtung durch einen Stopfen und/oder ein Leitelement gebildet.Preferably, the deflection device is formed by a plug and / or a guide element.

[0009] Die aus Stopfen oder Leitrippen bestehenden Umlenkeinrichtungen können in Axialrichtung in die Kühlkammern eingeschoben werden, um damit eine mäanderartige Umlenkung des Kühlmittels zu ermöglichen.The existing of plugs or baffles deflectors can be inserted in the axial direction in the cooling chambers, so as to allow a meandering deflection of the coolant.

[0010] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Umlenkeinrichtung lösbar in der Kühlkammer angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Wände in Axialrichtung von der Stirnseite beabstandet sind.It is particularly advantageous if the deflection device is arranged detachably in the cooling chamber, wherein preferably the walls are spaced in the axial direction from the end face.

[0011] Um eine ausreichende Kühlwirkung zu erzielen, können in zumindest zwei benachbarten Kühlkammern Umlenkeinrichtungen angeordnet sein.In order to achieve a sufficient cooling effect, deflecting devices can be arranged in at least two adjacent cooling chambers.

[0012] Im Rahmen der Erfindung kann weiters vorgesehen sein, dass die Umlenkeinrichtung in eine im Bereich der Stirnseite angeordnete Aufnahmeöffnung des Gehäuseteiles eingeschoben ist, wobei vorzugsweise der Gehäuseteil stirnseitig durch einen Deckelteil abdeckbar ist, und wobei die Umlenkeinrichtung im Deckelteil angeordnet sein kann. Dabei können die Umlenkeinrichtungen lösbar im Deckelteil befestigt oder mit diesem mitgegossen sein.In the context of the invention may further be provided that the deflection device is inserted into a arranged in the region of the end face receiving opening of the housing part, wherein preferably the housing part is frontally coverable by a cover part, and wherein the deflection device may be arranged in the cover part. In this case, the deflection can be releasably secured in the cover part or mitgegossen with this.

[0013] Eine einfache Herstellung wird ermöglicht, wenn die Kühlkammern mit einem im Bereich der ersten Stirnseite zwischen einem Anfangsbereich und einem Endbereich ringförmig ausge- 1 /8 österreichisches Patentamt AT510 446B1 2012-04-15 bildeten Kühlraum strömungsverbunden sind, wobei zumindest eine Umlenkeinrichtung den Kühlraum besonders vorzugsweise in Achsrichtung quert. Der Ringraum kann dabei im Gehäuseteil oder im Deckelteil angeordnet sein.A simple production is made possible when the cooling chambers are connected in a flow-connected manner with a cooling zone formed in the area of the first end face between an initial region and an end region, wherein at least one deflection device is connected to the flow Refrigerator preferably traverses in the axial direction. The annular space can be arranged in the housing part or in the cover part.

[0014] Die Kühlwirkung bzw. der Durchfluss durch die einzelnen Kühlkammern kann durch Variation der Querschnitte und/oder der axialen Erstreckung der Umlenkeinrichtungen an die jeweiligen Bedürfnisse angepasst werden. Weiters kann eine verminderte Wärmeabfuhr erreicht werden, wenn nicht in jeder Kühlkammer eine Umlenkeinrichtung angeordnet wird, sondern nur in thermisch kritischen Bereichen der Kühlkanalanordnung.The cooling effect or the flow through the individual cooling chambers can be adjusted by varying the cross sections and / or the axial extent of the deflection to the respective needs. Furthermore, a reduced heat dissipation can be achieved if a deflection device is not arranged in each cooling chamber, but only in thermally critical regions of the cooling channel arrangement.

[0015] Eine besonders gute Kühlwirkung lässt sich erzielen, wenn die Umlenkreinrichtung im Bereich eines der Kühlkammer zugewandten Endes eine Ablösekante ausbildet, wobei vorzugsweise ein zwischen der Ablösekante und einem Wandboden der Kühlkammer definierter Strömungsquerschnitt größer ist als ein Strömungsquerschnitt im ringförmig ausgebildeten Kühlraum. Dadurch kommt es zu Strömungsablösungen und einer turbulenten Strömung, was den Wärmetransport unterstützt.A particularly good cooling effect can be achieved if the deflecting device in the region of the cooling chamber end facing forms a detachment edge, wherein preferably between the detachment edge and a bottom wall of the cooling chamber defined flow cross-section is greater than a flow cross-section in the annular cooling space. This leads to flow separation and a turbulent flow, which supports the heat transfer.

[0016] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to the figures.

[0017] Es zeigen schematisch [0018] Fig. 1 ein Stromerzeugungsaggregat mit einer erfindungsgemäßen elektrischen[0017] FIG. 1 schematically shows a power generator with an electric power according to the invention

Maschine, [0019] Fig. 2 einen zylindrischen Gehäuseteil in einem Schnitt gemäß der Linie II - II, [0020] Fig. 3 den zylindrischen Gehäuseteil in einer Stirnansicht, [0021] Fig. 4 und 5 eine elektroseitige Kühlkanalanordnung in jeweils einer Schrägansicht, [0022] Fig. 6 den zylindrischen Gehäuseteil in einer Schrägansicht und [0023] Fig. 7 den zylindrischen Gehäuseteil in einerweiteren Schrägansicht.2 shows a cylindrical housing part in a section along the line II-II, [0020] FIG. 3 shows the cylindrical housing part in an end view, [0021] FIGS. 4 and 5 show an electro-side cooling channel arrangement in an oblique view, 6 shows the cylindrical housing part in an oblique view, and [0023] FIG. 7 shows the cylindrical housing part in a further oblique view.

[0024] Fig. 1 zeigt ein Stromerzeugungsaggregat 40 (Range Extender), insbesondere zur Reichweitenausdehnung eines Elektrofahrzeuges, wobei in einem Gehäuse 2 eine Kreiskolbenbrennkraftmaschine 1 und eine beispielsweise permanentmagneterregte elektrische Maschine 14 angeordnet ist. Das Gehäuse 2 weist eine Kammer 3 auf, in welchem ein Kreiskolben 4 entlang einer trochoidenförmigen Lauffläche 5 des Gehäuses 2 umlaufend angeordnet ist. Die Kammer 3 wird dabei durch die trochoidenförmige Lauffläche 5 und durch seitliche Laufflächen 6, 7 gebildet. Das Gehäuse 2 weist einen die trochoidenförmige Lauffläche 5 ausbildenden zentralen Gehäuseteil 2a und seitliche Gehäuseteile 2b und 2c sowie im Ausführungsbeispiel den zentralen Gehäuseteil 2a begrenzende Seitenplatten 8, 9 auf.Fig. 1 shows a power generation unit 40 (range extender), in particular for range expansion of an electric vehicle, wherein in a housing 2, a rotary piston internal combustion engine 1 and an example permanent magnet excited electric machine 14 is arranged. The housing 2 has a chamber 3, in which a rotary piston 4 along a trochoidenförmigen running surface 5 of the housing 2 is arranged circumferentially. The chamber 3 is formed by the trochoidal tread 5 and by lateral treads 6, 7. The housing 2 has a trochoidal tread 5 forming the central housing part 2a and lateral housing parts 2b and 2c and in the embodiment, the central housing part 2a limiting side plates 8, 9.

[0025] In jedem der Gehäuseteile 2b, 2c ist eine in einem inneren Gehäuseraum 15 angeordnete, durch den Kreiskolben 4 angetriebene Exzenterwelle 10 über beispielsweise als Wälzlager ausgebildete Lager 11, 12 drehbar gelagert. Wellengleich mit der Exzenterwelle 10 ist der Rotor 13 der im gleichen Gehäuse 2 angeordneten elektrischen Maschine 14 ausgebildet.In each of the housing parts 2b, 2c arranged in an inner housing space 15, driven by the rotary piston 4 eccentric shaft 10 is rotatably supported, for example, designed as a rolling bearing 11, 12. Shaft equal to the eccentric shaft 10 of the rotor 13 of the same housing 2 arranged in the electric machine 14 is formed.

[0026] Der das Lager 11 aufnehmende seitliche Gehäuseteil 2b weist einen glockenartigen, zylindrischen Mantelbereich 2b auf, welcher einen im Wesentlichen zylindrischen Innenraum 15a aufspannt, in dem der Rotor 13, sowie der Stator 14a der elektrischen Maschine 14 angeordnet ist. Der zylindrische Innenraum 15a wird durch einen in Fig. 1 an den Gehäuseteil 2b anschließenden Deckelteil 2d abgeschlossen.The bearing 11 receiving lateral housing part 2b has a bell-shaped, cylindrical jacket portion 2b, which spans a substantially cylindrical interior 15a, in which the rotor 13, and the stator 14a of the electric machine 14 is arranged. The cylindrical interior 15a is closed by a in Fig. 1 adjoining the housing part 2b lid part 2d.

[0027] Die elektrische Maschine 14 und die Kreiskolbenbrennkraftmaschine 1 weisen ein gemeinsames Kühlsystem 50 auf, wobei die in den Gehäuseteilen 2d, 2b, 2a und 2c vorgesehenen Kühlkanalanordnungen 51, 52, 53, 54 nacheinander durchströmt werden. Somit werden hintereinander die elektrische Maschine 14 und dann die Kreiskolbenbrennkraftmaschine 1 gekühlt. Ein zwischen einem Anfangsbereich 55 und einem Endbereich 56 ringförmig ausgebildeter Kühlraum 51b der elektroseitigen Kühlkanalanordnung 51 kann dabei teilweise durch den Deckelteil 2d und teilweise durch den zylindrischen Gehäuseteil 2b gebildet sein. 2/8 österreichisches Patentamt AT510 446B1 2012-04-15 [0028] Im Gehäuseteil 2b sind im Bereich der elektrischen Maschine 14 eine Anzahl von in Richtung der Achse 10a der Exzenterwelle 10 sich erstreckende Kühlkammern 51a angeordnet, welche mit dem ringförmigen Kühlraum 51b im Bereich der Stirnseite 33 des Gehäuseteiles 2b strömungsverbunden ist.The electric machine 14 and the rotary piston internal combustion engine 1 have a common cooling system 50, wherein provided in the housing parts 2d, 2b, 2a and 2c cooling channel arrangements 51, 52, 53, 54 are flowed through successively. Thus, in succession, the electric machine 14 and then the rotary piston internal combustion engine 1 are cooled. A cooling space 51b of the electro-side cooling channel arrangement 51 which is formed annularly between an initial region 55 and an end region 56 can be formed in part by the cover part 2d and partly by the cylindrical housing part 2b. In the housing part 2b, a number of cooling chambers 51a extending in the direction of the axis 10a of the eccentric shaft 10 are arranged in the region of the electric machine 14. The cooling chambers 51a extend in the region of the annular cooling space 51b the end face 33 of the housing part 2b is fluidly connected.

[0029] Die Fig. 2 bis 5 zeigen schematisch eine elektroseitige Kühlkanalanordnung 51 des Gehäuseteiles 2b, wobei der Kühlmitteleintritt in die Kühlkanalanordnung im Anfangsbereich 55 und der Kühlmittelaustritt im Beispiel im Endbereich 56 erfolgt. Das Kühlmittel kann aber auch an anderen Stellen der Kühlmittelanordnung 51, beispielsweise Im Bereich einer Kühlkammer 51, etwa im Bereich der kolbenseitigen Stirnseite 36 des Gehäuseteils 2b zu- und/oder abgeführt werden. Die Kühlräume 51a sind - mit Ausnahme von eventuellen Zu-, Ab- oder Über-strömöffnungen in andere Gehäusebereiche - im Bereich der kolbenseitigen Stirnseite 34, beispielsweise gusstechnisch oder durch einen Abdeckteil, im Wesentlichen geschlossen, so das am Ende jeder Kühlkammer 51a eine erzwungene Umlenkung erfolgt.2 to 5 show schematically an electro-side cooling channel arrangement 51 of the housing part 2b, wherein the coolant inlet into the cooling channel arrangement in the initial region 55 and the coolant outlet takes place in the end region 56 in the example. However, the coolant can also be supplied and / or removed at other locations of the coolant arrangement 51, for example in the region of a cooling chamber 51, for example in the region of the piston-side end face 36 of the housing part 2b. With the exception of possible inlet, outlet or overflow openings into other housing areas, the cooling chambers 51a are essentially closed in the region of the piston-side end face 34, for example by casting or by a cover part, so that forced deflection is effected at the end of each cooling chamber 51a he follows.

[0030] In Fig. 2 ist zur Veranschaulichung der durch die Pfeile angedeuteten mäanderförmigen Strömung des Kühlmittels der Endbereich 56 in die Schnittebene und nach unten gedreht.In Fig. 2, the end portion 56 is rotated in the cutting plane and down to illustrate the meander-shaped flow of the coolant indicated by the arrows.

[0031] Um eine für die Kühlung der elektrischen Maschine 14 optimale mäanderförmige Kühlmittelströmung im den Stator 14a und den Rotor 13 umgebenden zylindrischen Mantelbereich 2b' des Gehäuseteiles 2b zu ermöglichen, sind in die Kühlkammern 51a Umlenkeinrichtungen 57 axial eingeschoben, welche Umlenkeinrichtungen 57 beispielsweise durch Stopfen 57a, Leitrippen oder dergleichen gebildet sein können. Die Umlenkeinrichtungen 57 werden beispielsweise in mitgegossene axiale Aufnahmen 37 im ringförmigen Kühlraum 51b eingeschoben. Alternativ dazu ist es auch möglich, die Umlenkeinrichtungen 57 im Deckelteil 2d lösbar oder unlösbar - beispielsweise durch Mitgießen - anzuordnen.In order to enable optimal for the cooling of the electric machine 14 meandering coolant flow in the stator 14a and the rotor 13 surrounding cylindrical jacket portion 2b 'of the housing part 2b, 51a deflection devices are axially inserted into the cooling chambers 51a, which deflection devices 57, for example by plugging 57a, Leitrippen or the like may be formed. The deflection devices 57 are inserted, for example, in co-molded axial receptacles 37 in the annular cooling space 51b. Alternatively, it is also possible, the deflecting means 57 in the lid part 2d detachable or non-detachable - for example, by pouring - to order.

[0032] Durch die Umlenkeinrichtungen 57 wird das in Umfangsrichtung in den ringförmigen Kühlraum 51c einströmende Kühlmittel in Richtung der Achse 10a in die Kühlräume 51a abgelenkt und entlang der Wände 51a' wieder in den Kühlraum 51 zurückgeführt, wo es erneut durch die nächste Umlenkeinrichtung 57 in die nächste Kühlkammer abgelenkt wird. Durch diese schleifenartige Bewegung des Kühlmittels wird der für die elektrische Maschine 14 maßgebende Kühlbereich des Gehäuseteiles 2b gleichmäßig gekühlt, wobei eine Feinabstimmung der Wärmeabfuhr durch Verändern des Querschnittes und/oder der Länge der Umlenkeinrichtungen 57 erfolgen kann. Die Umlenkeinrichtungen 57 können beispielsweise aus Kunststoff oder dergleichen bestehen.By the deflection 57, the inflowing in the circumferential direction in the annular cooling chamber 51c refrigerant is deflected in the direction of the axis 10a in the refrigerators 51a and along the walls 51a 'returned to the refrigerator 51, where it again by the next deflection 57 in the next cooling chamber is deflected. As a result of this loop-like movement of the coolant, the cooling region of the housing part 2b which is decisive for the electric machine 14 is uniformly cooled, it being possible to fine-tune the heat removal by changing the cross-section and / or the length of the deflection devices 57. The deflecting means 57 may for example consist of plastic or the like.

[0033] In Fig. 5 sind Stromlinien der Kühlmittelströmung im schleifenartigen Ringraum 51c dargestellt. Die Umlenkeinrichtungen 57 sind dabei nur relativ wenig, also um ein Ausmaß, welches etwa der axialen Erstreckung des Ringraumes 51b beträgt, in die Kühlkammern 51a eingeschoben. Die Umlenkreinrichtung 57 bildet eine Ablösekante 57a ausbildet, wobei ein zwischen Ablösekante 57a und Wandboden 51a" der Kühlkammer 51a definierter Strömungsquerschnitt größer ist als ein Strömungsquerschnitt im ringförmig ausgebildeten Kühlraum 51b. Wie ersichtlich, kommt es dadurch in den Kühlkammern 51a zu Strömungsablösungen und Verwirbelungserscheinungen, wodurch in diesen Bereichen der Wärmetransport verbessert werden kann.In Fig. 5, flow lines of the refrigerant flow in the loop-like annular space 51c are shown. The deflecting devices 57 are only relatively small, ie by an extent which is approximately the axial extent of the annular space 51b, inserted into the cooling chambers 51a. The deflecting device 57 forms a detaching edge 57a, wherein a between detaching edge 57a and wall bottom 51a " the cooling chamber 51a defined flow cross section is greater than a flow cross-section in the annular cooling space 51b. As can be seen, this results in the cooling chambers 51a to flow separation and Verwirbelungserscheinungen, which can be improved in these areas of heat transfer.

[0034] Die in die ringförmigen Kühlräume 51 einfahrbaren Umlenkeinrichtungen 57 ermöglichen auf eine herstellungsmäßig sehr einfache Weise eine mäanderförmige Kühlmittelströmung in dem die elektrische Maschine 14 umgebenden Gehäuseteil 2b und somit eine bestmögliche Wärmeabfuhr. 3/8The retractable into the annular cooling chambers 51 deflectors 57 allow for a moderate moderately manufacture moderately a meandering coolant flow in which the electrical machine 14 surrounding housing part 2b and thus the best possible heat dissipation. 3.8

Claims (13)

österreichisches Patentamt AT510 446B1 2012-04-15 Patentansprüche 1. Elektrische Maschine (14), insbesondere für ein Stromerzeugungsaggregat (40) zur Reichweitenausdehnung eines Elektrofahrzeuges, mit einem insbesondere gusstechnisch hergestellten zylindrischen Gehäuseteil (2b) zur Aufnahme eines Stators (14a) und eines Rotors (13), in welchem Gehäuseteil (2b) zumindest eine von einem Kühlmedium mäanderförmig durchströmte Kühlkanalanordnung (51) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanalanordnung (51) eine Mehrzahl von im Wesentlichen parallelen, sich im wesentlichen in Achsrichtung der elektrischen Maschine (14) erstreckende, vorzugsweise mitgegossene, Kühlkammern (51a) aufweist, welche an zumindest einer ersten Stirnseite (33) des Gehäuseteiles (2b) offen ausgebildet sind, wobei zumindest eine Kühlkammer (51a) durch, vorzugsweise sich im wesentlichen in Achsrichtung erstreckende, Wände (51a') begrenzt ist, und dass in zumindest eine Kühlkammer (51) von der ersten Stirnseite (33) her eine zu den Wänden (51a') beabstandete Umlenkeinrichtung (57) eingebracht, vorzugsweise eingeschoben, ist.Austrian Patent Office AT510 446B1 2012-04-15 Claims 1. An electric machine (14), in particular for a power generating unit (40) for extending the range of an electric vehicle, with a cylindrical housing part (2b), in particular produced by casting, for receiving a stator (14a) and a rotor (13), in which housing part (2b) at least one of a cooling medium meandering flow through cooling channel arrangement (51) is arranged, characterized in that the cooling channel arrangement (51) has a plurality of substantially parallel, substantially in the axial direction of the electric machine (14 ), preferably mitgegossene, cooling chambers (51a) which are open on at least a first end face (33) of the housing part (2b), wherein at least one cooling chamber (51a) by, preferably substantially in the axial direction extending walls (51a ') is limited, and that in at least one cooling chamber (51) from the first end face (33) forth to the walls (51 a ') spaced deflecting means (57) introduced, preferably inserted, is. 2. Elektrische Maschine (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung (57) durch einen Stopfen (57a) und/oder ein Leitelement gebildet ist.2. Electrical machine (14) according to claim 1, characterized in that the deflection device (57) by a plug (57 a) and / or a guide element is formed. 3. Elektrische Maschine (14) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung (57) lösbar in der Kühlkammer (51a) angeordnet ist.3. Electrical machine (14) according to claim 1 or 2, characterized in that the deflection device (57) is detachably arranged in the cooling chamber (51 a). 4. Elektrische Maschine (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (51a') in Achsrichtung von der ersten Stirnseite (33) beabstandet sind.4. Electrical machine (14) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the walls (51 a ') in the axial direction from the first end face (33) are spaced. 5. Elektrische Maschine (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung (57) in eine im Bereich der ersten Stirnseite (33) angeordnete Aufnahme (37) des Gehäuseteiles (2b) eingeschoben ist.5. Electrical machine (14) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the deflection device (57) in a in the region of the first end face (33) arranged receptacle (37) of the housing part (2b) is inserted. 6. Elektrische Maschine (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseteil (2b) im Bereich der ersten Stirnseite (33) durch einen Deckelteil (2d) abdeckbar ist, wobei vorzugsweise die Umlenkeinrichtung (57) im Deckelteil (2d) angeordnet ist.6. Electrical machine (14) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the housing part (2b) in the region of the first end face (33) by a cover part (2d) can be covered, wherein preferably the deflection device (57) in the cover part (2d) is arranged. 7. Elektrische Maschine (14) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung (57) mit dem Deckelteil (2d) mitgegossen ist.7. Electrical machine (14) according to claim 6, characterized in that the deflection device (57) with the cover part (2d) is cast in the same. 8. Elektrische Maschine (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkammern (51a) mit einem im Bereich der ersten Stirnseite (33) zwischen einem Anfangsbereich (55) und einem Endbereich (56) ringförmig ausgebildeten Kühlraum (51b) strömungsverbunden sind, wobei vorzugsweise zumindest eine Umlenkeinrichtung (57) den Kühlraum (51b) in Achsrichtung quert.8. Electrical machine (14) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the cooling chambers (51a) with a in the region of the first end face (33) between an initial region (55) and an end region (56) annularly formed cooling space ( 51b), wherein preferably at least one deflection device (57) traverses the cooling space (51b) in the axial direction. 9. Elektrische Maschine (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest zwei benachbarten Kühlkammern (51a) jeweils eine Umlenkeinrichtung (57) angeordnet ist.9. Electrical machine (14) according to one of claims 1 to 8, characterized in that in each case a deflection device (57) is arranged in at least two adjacent cooling chambers (51 a). 10. Elektrische Maschine (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Unlenkeinrichtungen (57) unterschiedliche Querschnitte und/oder axiale Erstreckungen aufweisen.10. Electrical machine (14) according to one of claims 1 to 9, characterized in that at least two deflection means (57) have different cross sections and / or axial extent. 11. Elektrische Maschine (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkreinrichtung (57) eine Ablösekante (57a) ausbildet, wobei vorzugsweise ein zwischen Ablösekante (57a) und Wandboden (51a") der Kühlkammer (51a) definierter Strömungsquerschnitt größer ist als ein Strömungsquerschnitt im ringförmig ausgebildeten Kühlraum (51b). 4/8 österreichisches Patentamt AT510 446B1 2012-04-1511. Electrical machine (14) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the deflecting device (57) forms a detaching edge (57a), preferably between a detaching edge (57a) and bottom wall (51a ") of the cooling chamber (51a). defined flow cross section is greater than a flow cross-section in the annular cooling space (51b). 4/8 Austrian Patent Office AT510 446B1 2012-04-15 12. Elektrische Maschine (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkammern (51a) im Bereich einer der Umlenkeinrichtung abgewandten zweiten Stirnseite (34) des Gehäuseteils (2b) im wesentlichen und/oder überwiegend geschlossen ausgeführt sind.12. Electrical machine (14) according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the cooling chambers (51a) in the region of the deflecting remote from the second end face (34) of the housing part (2b) are designed substantially and / or predominantly closed. 13. Stromerzeugungsaggregat (40), insbesondere zur Reichweitenausdehnung eines Elektrofahrzeuges, mit einer elektrischen Maschine (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die elektrische Maschine (14) wellengleich mit einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Kreiskolbenbrennkraftmaschine (1) in einem gemeinsamen Gehäuse (2) angeordnet ist. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 5/813. Generating unit (40), in particular for range expansion of an electric vehicle, with an electric machine (14) according to one of claims 1 to 12, wherein the electric machine (14) corrugated with an internal combustion engine, in particular a rotary piston internal combustion engine (1) in a common housing (2) is arranged. For this 3 sheets drawings 5/8
ATA1911/2010A 2010-11-18 2010-11-18 ELECTRICAL MACHINE AT510446B1 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA1911/2010A AT510446B1 (en) 2010-11-18 2010-11-18 ELECTRICAL MACHINE
EP11787829.8A EP2641318B1 (en) 2010-11-18 2011-11-17 Electric machine
CN2011800611546A CN103415982A (en) 2010-11-18 2011-11-17 Electric machine
PCT/EP2011/070335 WO2012066069A2 (en) 2010-11-18 2011-11-17 Electric machine
US13/988,341 US20130293041A1 (en) 2010-11-18 2011-11-17 Electric machine
JP2013539255A JP2013543369A (en) 2010-11-18 2011-11-17 Electric machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA1911/2010A AT510446B1 (en) 2010-11-18 2010-11-18 ELECTRICAL MACHINE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
AT510446B1 true AT510446B1 (en) 2012-04-15
AT510446A4 AT510446A4 (en) 2012-04-15

Family

ID=45033955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA1911/2010A AT510446B1 (en) 2010-11-18 2010-11-18 ELECTRICAL MACHINE

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20130293041A1 (en)
EP (1) EP2641318B1 (en)
JP (1) JP2013543369A (en)
CN (1) CN103415982A (en)
AT (1) AT510446B1 (en)
WO (1) WO2012066069A2 (en)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140103757A1 (en) * 2012-10-16 2014-04-17 Larry Kubes Electric machine housing
US9325224B2 (en) * 2013-12-28 2016-04-26 Google Inc. Electrically-isolated and liquid-cooled rotor and stator assemblies
CN104320019B (en) * 2014-09-30 2016-07-06 佛山市川东磁电股份有限公司 A kind of hot power generating equipment of magnetic
DE102016209644A1 (en) * 2016-06-02 2017-12-07 Zf Friedrichshafen Ag Fluid channel arrangement for a cooling device, in particular for a cooling jacket of an electrical machine
CN106329806B (en) * 2016-09-05 2019-10-08 珠海格力电器股份有限公司 Motor casing and driving motor
DE102017212798A1 (en) * 2017-07-26 2019-01-31 Siemens Aktiengesellschaft Electric motor with cooling device
DE102018003761A1 (en) * 2018-05-09 2019-11-14 Süddeutsche Gelenkscheibenfabrik GmbH & Co. KG Method for producing a stator carrier and stator carrier
CN108471217A (en) * 2018-07-06 2018-08-31 李天举 Magnetomotive generator group
DE102019116941A1 (en) * 2019-06-24 2020-12-24 Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh Stator housing for an electric machine, electric machine and vehicle
DE102019123685A1 (en) * 2019-09-04 2021-03-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Cooling jacket for an electrical machine and method for producing a cooling jacket
DE102019131081A1 (en) 2019-11-18 2021-05-20 Audi Ag Electric machine
DE102019131082A1 (en) 2019-11-18 2021-05-20 Audi Ag Electric machine
CN112610384B (en) * 2020-12-23 2022-05-10 重庆隆鑫通航发动机制造有限公司 Starting and launching all-in-one machine shell and starting and launching all-in-one machine
CN113612349B (en) * 2021-09-07 2022-05-27 北京航空航天大学 Direct-drive inner rotor starting generator system of aircraft engine

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4104740A1 (en) * 1990-02-26 1991-08-29 Valeo Equip Electr Moteur Vehicle alternator cooling system - has feed and return connections for cooling fluid flow provided in common cover of alternator housing and container
JPH10225060A (en) * 1997-02-07 1998-08-21 Hitachi Ltd Generator for vehicle and cooling device for vehicle
DE10141693A1 (en) * 2001-08-25 2003-03-06 Bosch Gmbh Robert Electrical machine, in particular generator for motor vehicles
JP2004194362A (en) * 2002-12-06 2004-07-08 Toyota Motor Corp Cooler for motor
DE102005002897A1 (en) * 2004-04-13 2005-11-10 Vem Motors Gmbh Fluid cooled electric machine has cast iron housing with tubular cooling channels around the stator housing that are connected in series at the bearing plates
DE102005044834A1 (en) * 2005-09-20 2007-03-22 Siemens Ag Electrical machine e.g. DC machine, for use in rail-bound railway traction vehicle, has housing with cooling channels and connections that are connected with each other so that cooling medium flows through cooling channels
DE102007035271A1 (en) * 2007-07-27 2009-01-29 Continental Automotive Gmbh electric motor
CN101764454A (en) * 2008-12-10 2010-06-30 抚顺煤矿电机制造有限责任公司 Water cooling structure of motor

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10210702A (en) * 1995-12-06 1998-08-07 Fuji Electric Co Ltd Refrigerant and cooling rotating electric machine
EP0899852B1 (en) 1997-08-26 2002-10-30 Siemens Aktiengesellschaft Die cast of an electrical motor
US6209672B1 (en) * 1998-09-14 2001-04-03 Paice Corporation Hybrid vehicle
DE10022146A1 (en) 2000-05-08 2001-11-15 Baumueller Nuernberg Gmbh Stand with cooling tubes for an electrical machine and method for its production
DE10131119A1 (en) 2001-06-28 2003-01-23 Siemens Linear Motor Systems G Electric motor part, especially primary part, has cooling coil attached to body and of meander-shape; at least sub-sections of cooling coil are made of synthetic material
JP2006014522A (en) * 2004-06-28 2006-01-12 Nissan Motor Co Ltd Cooling structure for electric motor
WO2010089347A2 (en) * 2009-02-05 2010-08-12 Avl List Gmbh Power generation apparatus
JP5260591B2 (en) * 2010-03-30 2013-08-14 株式会社日立製作所 Permanent magnet rotating electrical machine and wind power generation system

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4104740A1 (en) * 1990-02-26 1991-08-29 Valeo Equip Electr Moteur Vehicle alternator cooling system - has feed and return connections for cooling fluid flow provided in common cover of alternator housing and container
JPH10225060A (en) * 1997-02-07 1998-08-21 Hitachi Ltd Generator for vehicle and cooling device for vehicle
DE10141693A1 (en) * 2001-08-25 2003-03-06 Bosch Gmbh Robert Electrical machine, in particular generator for motor vehicles
JP2004194362A (en) * 2002-12-06 2004-07-08 Toyota Motor Corp Cooler for motor
DE102005002897A1 (en) * 2004-04-13 2005-11-10 Vem Motors Gmbh Fluid cooled electric machine has cast iron housing with tubular cooling channels around the stator housing that are connected in series at the bearing plates
DE102005044834A1 (en) * 2005-09-20 2007-03-22 Siemens Ag Electrical machine e.g. DC machine, for use in rail-bound railway traction vehicle, has housing with cooling channels and connections that are connected with each other so that cooling medium flows through cooling channels
DE102007035271A1 (en) * 2007-07-27 2009-01-29 Continental Automotive Gmbh electric motor
CN101764454A (en) * 2008-12-10 2010-06-30 抚顺煤矿电机制造有限责任公司 Water cooling structure of motor

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012066069A3 (en) 2013-01-10
US20130293041A1 (en) 2013-11-07
AT510446A4 (en) 2012-04-15
EP2641318A2 (en) 2013-09-25
JP2013543369A (en) 2013-11-28
WO2012066069A2 (en) 2012-05-24
CN103415982A (en) 2013-11-27
EP2641318B1 (en) 2016-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT510446B1 (en) ELECTRICAL MACHINE
DE102007035271A1 (en) electric motor
EP1937978B1 (en) Cooling fan for a motor vehicle
DE102007003247A1 (en) Cooling system and method for electric motors with concentrated windings
DE102013222697A1 (en) Electric machine with integrated cooling channel in a housing
EP2834906B1 (en) Electrical machine
WO2015172782A1 (en) Basic housing for a wheel hub motor, and wheel hub motor comprising the basic housing
EP3672029B1 (en) Electric machine, slot seal for an electric machine, crown cooler for an electric machine and method for producing a crown cooler
EP3214736A1 (en) Electric machine for a motor vehicle, coil carrier for an electric machine, and motor vehicle
DE112016000819T5 (en) Electric rotary machine, preferably for a hybrid motor vehicle
EP2507897A2 (en) Double-walled casting for a liquid-cooled electric machine
DE102020126624A1 (en) ELECTRIC MACHINE WITH STATOR COOLING IN THE GROOVE
WO2014202397A2 (en) Pump having at least one flow channel and household appliance having such a pump
DE102010007636B4 (en) Electric machine arrangement
DE102018203939B4 (en) Stator for an electrical machine and method for producing a stator for an electrical machine
DE102016118507A1 (en) Brushless motor
EP1154548A1 (en) Stator with cooling tubes for an electrical machine and its production method
EP3114754B1 (en) Electric machine, for example for a power generator
AT510749B1 (en) LOBE internal combustion engine
WO2020030444A1 (en) Electric machine for a motor vehicle and stator for an electric machine
DE102022111383A1 (en) MOTOR HOUSING FOR AN AXIAL FLUX MOTOR
DE10035029A1 (en) Electrical machine able to operate as electric motor or generator e.g. for motor vehicle, has cooling channels for stator cooling fluid connected in parallel for flow purposes between inlet and outlet
DE102022112415A1 (en) Stator cooling jacket of an electric drive machine with a stator jacket sleeve
DE102021131448A1 (en) Cooling device for a stator with a cooling jacket outside an inner housing part
EP4335020A1 (en) Winding head cooling

Legal Events

Date Code Title Description
MM01 Lapse because of not paying annual fees

Effective date: 20211118